面向亿量级大规模集群的分布式对等网络系统技术方案

本发明专利技术提供一种面向亿量级大规模集群的分布式对等网络系统，包括稳定节点和移动节点；在所述的稳定节点中包括连接表、路由表X和路由表Y；所述的移动节点中包括连接表和路由表Y。公开了稳定节点的连接表、路由表X和路由表Y以及移动节点的连接表和路由表Y的结构及构造或更新方法。另外，本发明专利技术提供一种针对大规模分布式网络的系统构造或更新方法。

【技术实现步骤摘要】
面向亿量级大规模集群的分布式对等网络系统
本专利技术涉及互联网领域，特别是一种面向亿量级大规模集群的分布式对等网络系统。
技术介绍
一个分布式P2P网络，网络中存在各种节点（包括：如PC端的稳定节点/如移动端的移动节点），这些节点需要相互之间进行直接或间接的连接，节点之间才可以实现通讯，进而实现节点间资源的共享。由此，这个分布式P2P网络将存在以下几个关键问题亟待解决：节点间的连接拓扑结构应如何设计，才能实现节点之间相同通讯畅通，且网络安全性较高以保证网络的稳定性及可靠性，如是否能有效抵抗DDS攻击/量子攻击等。目前，主要的解决方案是基于如KAD等结构化P2P网络，这些P2P网络的可靠性及稳定性均不佳，尤其无法适应面向亿量级大规模集群的寻址收敛性和收敛效率要求。
技术实现思路
本专利技术针对目前使用的基于如KAD等结构化P2P网络不能满足亿量级大规模集群的寻址收敛性和收敛效率的要求，提供一种面向亿量级大规模集群的分布式对等网络系统，以实现对于目标节点的高效寻址，系统安全可靠稳定。本专利技术实现其技术目的技术方案是：一种面向亿量级大规模集群的分布式对等网络系统，包括稳定节点和移动节点；在所述的稳定节点中包括连接表、路由表X和路由表Y；所述的移动节点中包括连接表和路由表Y；所述的稳定节点的路由表X的结构：网络系统当前虚拟区域划分数量为NVir，虚拟区域标号为0-(NVir)，将节点ID由0至2160均等划分为NVir=2nVir个虚拟区域；稳定节点的路由表X基于动态数组进行存储，并基于ID值升序存储本地节点所在虚拟区域内所有在线稳定节点；所述的稳定节点的连接表的结构：所述的稳定节点连接表基于数组进行存储，每个数组元素中包含一个连接链表，稳定节点的连接表共包含72个连接链表；其中：连接链表标号第0至63的连接表中连接链表最大长度为NVi0，节点存储类型是移动节点，采用簇状拓扑结构建立通信连接关系，其中接链表最大长度NVi0可根据实际应用场景而具体设置；连接链表标号第64至69的连接表中连接链表最大长度为1，节点存储类型是基于所述的稳定节点的路由表X的所述连接链表中，数组元素下标在所述的稳定节点的左、右第1、2、3近的稳定节点，采用网状拓扑结构建立通信连接关系；形成有序虚拟链路和爪形虚拟链路；连接链表标号第70和71的连接表中连接链表最大长度为1，节点存储类型分别是主动随机连接稳定节点和被动随机连接稳定节点，采用闭环链状拓扑结构建立通信连接关系；形成随机虚拟链路；连接链表标号第72的连接表中连接链表最大长度为NVi1，用于存储临时节点，节点存储类型可以是稳定节点或移动节点，采用簇状拓扑结构建立通信连接关系，其中NVi1根据实际应用场景而具体设置；所述的移动节点的连接表的结构：移动节点的连接表基于数组进行存储，每个数组元素中包含一个连接链表，移动节点的连接表共包含2个连接链表，连接链表标号为0-1，连接链表0的最大长度为Ni0，连接链表1的最大长度为Ni1；连接链表标号0的连接表中的节点存储类型是稳定节点，采用簇状拓扑结构；连接链表标号1的连接表中的节点存储类型是稳定节点或移动节点的临时节点，采用簇状拓扑结构建立通信连接关系；其中Ni0和Ni1可根据实际应用场景而具体设置；节点的路由表Y的结构：节点的路由表Y基于数组进行存储，每个数组元素中包含一个虚拟链表，每个虚拟链表的最大长度均为Nr，用于存储ID前NVir位十进制数值与虚拟区域标号相同的随机任意Nr个在线稳定节点，其中Nr可根据实际应用场景而具体设置。进一步的，上述的面向亿量级大规模集群的分布式对等网络系统中：稳定节点的连接表构造或更新方法包括：进一步的，上述的面向亿量级大规模集群的分布式对等网络系统中：稳定节点的连接表构造或更新方法包括：本地节点srcID为稳定节点，网络中所有在线节点均具有连接表，且连接表具有实时性；将目标节点dstID作为本地节点srcID连接表的候选节点，本地节点srcID连接表的构建或更新步骤如下：步骤S1、判断目标节点dstID是否移动节点，若为移动节点，转向步骤S2，否则转向步骤S3；步骤S2、计算目标节点dstID所属连接表连接链表标号：目标节点dstID与本地节点srcID间ID值最高不同位起6位的十进制数值KdstL，若本地节点scrID连接表连接链表KdstL所存储节点数量未达到其最大长度，则将目标节点dstID加入本地节点srcID的连接表连接链表KdstL，将本地节点dstID加入目标节点dstID的连接表连接链表0；转向步骤S1；步骤S3、若目标节点dstID的ID值小于本地节点srcID的ID值，转向步骤S4，否则转向步骤S5；步骤S4、按照下列方式构造或更新本地节点srcID的连接表：若目标节点dstID的ID值与本地节点srcID曼哈顿距离第1近，则将本地节点srcID的连接链表68中所存储的节点更新为连接链表66中所存储的节点；将其连接链表66中所存储的节点更新为连接链表64中所存储的节点，将其连接链表64中所存储的节点更新为目标节点dstID；转向步骤S1；若目标节点dstID的ID值与本地节点srcID曼哈顿距离第2近，则将本地节点srcID的连接链表68中所存储的节点更新为连接链表66中所存储的节点；将其连接链表66中所存储的节点更新为目标节点dstID；转向步骤S1；若目标节点dstID的ID值与本地节点srcID曼哈顿距离第3近，则将本地节点srcID的连接链表68中所存储的节点更新为目标节点dstID；转向步骤S1；步骤S5、按照下列方式构造或更新本地节点srcID的连接表：若目标节点dstID的ID值与本地节点srcID曼哈顿距离第1近，则将本地节点srcID的连接链表69中所存储的节点更新为连接链表67中所存储的节点；将其连接链表67中所存储的节点更新为连接链表65中所存储的节点，将其连接链表65中所存储的节点更新为目标节点dstID；转向步骤S1；若目标节点dstID的ID值与本地节点srcID曼哈顿距离第2近，则将本地节点srcID的连接链表69中所存储的节点更新为连接链表67中所存储的节点；将其连接链表67中所存储的节点更新为目标节点dstID；转向步骤S1；若目标节点dstID的ID值与本地节点srcID曼哈顿距离第3近，则将本地节点srcID的连接链表69中所存储的节点更新为目标节点dstID；转向步骤S1。进一步的，上述的面向亿量级大规模集群的分布式对等网络系统中：稳定节点的连接表构造或更新方法还包括：节点刷新时，若该节点处于离线状态，则将该节点从所在连接链表中删除；若本地节点srcID发现其连接链表64至69中存在离线节点，则本地节点srcID将该下线节点从其路由表X中删除，并基于二分法查询其路由表X，找到处于在线状态稳定节点staID，其中，该在线状态稳定节点staID与本地节点srcID的基于ID值大小的次序距离等于离线节点与本地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向亿量级大规模集群的分布式对等网络系统，包括稳定节点和移动节点；其特征在于：在所述的稳定节点中包括连接表、路由表X和路由表Y；所述的移动节点中包括连接表和路由表Y；/n所述的稳定节点的路由表X的结构：网络系统当前虚拟区域划分数量为N

【技术特征摘要】
1.一种面向亿量级大规模集群的分布式对等网络系统，包括稳定节点和移动节点；其特征在于：在所述的稳定节点中包括连接表、路由表X和路由表Y；所述的移动节点中包括连接表和路由表Y；
所述的稳定节点的路由表X的结构：网络系统当前虚拟区域划分数量为NVir，虚拟区域标号为0-NVir，将节点ID由0至2160均等划分为NVir=2nVir个虚拟区域；稳定节点的路由表X基于动态数组进行存储，并基于ID值升序存储本地节点所在虚拟区域内所有在线稳定节点；
所述的稳定节点的连接表的结构：所述的稳定节点连接表基于数组进行存储，每个数组元素中包含一个连接链表，稳定节点的连接表共包含72个连接链表；其中：
连接链表标号第0至63的连接表中连接链表最大长度为NVi0，节点存储类型是移动节点，采用簇状拓扑结构建立通信连接关系，其中接链表最大长度NVi0可根据实际应用场景而具体设置；
连接链表标号第64至69的连接表中连接链表最大长度为1，节点存储类型是基于所述的稳定节点的路由表X的所述连接链表中，数组元素下标在所述的稳定节点的左、右第1、2、3近的稳定节点，采用网状拓扑结构建立通信连接关系；形成有序虚拟链路和爪形虚拟链路；
连接链表标号第70和71的连接表中连接链表最大长度为1，节点存储类型分别是主动随机连接稳定节点和被动随机连接稳定节点，采用闭环链状拓扑结构建立通信连接关系；形成随机虚拟链路；
连接链表标号第72的连接表中连接链表最大长度为NVi1，用于存储临时节点，节点存储类型可以是稳定节点或移动节点，采用簇状拓扑结构建立通信连接关系，其中NVi1根据实际应用场景而具体设置；
所述的移动节点的连接表的结构：移动节点的连接表基于数组进行存储，每个数组元素中包含一个连接链表，移动节点的连接表共包含2个连接链表，连接链表标号为0-1，连接链表0的最大长度为Ni0，连接链表1的最大长度为Ni1；连接链表标号0的连接表中的节点存储类型是稳定节点，采用簇状拓扑结构；连接链表标号1的连接表中的节点存储类型是稳定节点或移动节点的临时节点，采用簇状拓扑结构建立通信连接关系；其中Ni0和Ni1可根据实际应用场景而具体设置；
节点的路由表Y的结构：节点的路由表Y基于数组进行存储，每个数组元素中包含一个虚拟链表，每个虚拟链表的最大长度均为N2，用于存储ID前NVir位十进制数值与虚拟区域标号相同的随机任意N2个在线稳定节点，其中N2可根据实际应用场景而具体设置。


2.根据权利要求1所述的面向亿量级大规模集群的分布式对等网络系统，其特征在于：稳定节点的连接表构造或更新方法包括：
本地节点srcID为稳定节点，网络中所有在线节点均具有连接表，且连接表具有实时性；
将目标节点dstID作为本地节点srcID连接表的候选节点，本地节点srcID连接表的构建或更新步骤如下：
步骤S1、判断目标节点dstID是否移动节点，若为移动节点，转向步骤S2，否则转向步骤S3；
步骤S2、计算目标节点dstID所属连接表连接链表标号：目标节点dstID与本地节点srcID间ID值最高不同位起6位的十进制数值KdstL，若本地节点scrID连接表连接链表KdstL所存储节点数量未达到其最大长度，则将目标节点dstID加入本地节点srcID的连接表连接链表KdstL，将本地节点dstID加入目标节点dstID的连接表连接链表0；转向步骤S1；
步骤S3、若目标节点dstID的ID值小于本地节点srcID的ID值，转向步骤S4，否则转向步骤S5；
步骤S4、按照下列方式构造或更新本地节点srcID的连接表：
若目标节点dstID的ID值与本地节点srcID曼哈顿距离第1近，则将本地节点srcID的连接链表68中所存储的节点更新为连接链表66中所存储的节点；将其连接链表66中所存储的节点更新为连接链表64中所存储的节点，将其连接链表64中所存储的节点更新为目标节点dstID；转向步骤S1；
若目标节点dstID的ID值与本地节点srcID曼哈顿距离第2近，则将本地节点srcID的连接链表68中所存储的节点更新为连接链表66中所存储的节点；将其连接链表66中所存储的节点更新为目标节点dstID；转向步骤S1；
若目标节点dstID的ID值与本地节点srcID曼哈顿距离第3近，则将本地节点srcID的连接链表68中所存储的节点更新为目标节点dstID；转向步骤S1；
步骤S5、按照下列方式构造或更新本地节点srcID的连接表：
若目标节点dstID的ID值与本地节点srcID曼哈顿距离第1近，则将本地节点srcID的连接链表69中所存储的节点更新为连接链表67中所存储的节点；将其连接链表67中所存储的节点更新为连接链表65中所存储的节点，将其连接链表65中所存储的节点更新为目标节点dstID；转向步骤S1；
若目标节点dstID的ID值与本地节点srcID曼哈顿距离第2近，则将本地节点srcID的连接链表69中所存储的节点更新为连接链表67中所存储的节点；将其连接链表67中所存储的节点更新为目标节点dstID；转向步骤S1；
若目标节点dstID的ID值与本地节点srcID曼哈顿距离第3近，则将本地节点srcID的连接链表69中所存储的节点更新为目标节点dstID；转向步骤S1。


3.根据权利要求2所述的面向亿量级大规模集群的分布式对等网络系统，其特征在于：稳定节点的连接表构造或更新方法还包括：
节点刷新时，若该节点处于离线状态，则将该节点从所在连接链表中删除；
若本地节点srcID发现其连接链表64至69中存在离线节点，则本地节点srcID将该下线节点从其路由表X中删除，并基于二分法查询其路由表X，找到处于在线状态稳定节点staID，其中，该在线状态稳定节点staID与本地节点srcID的基于ID值大小的次序距离等于离线节点与本地节点srcID的基于ID值大小的次序距离，将该在线状态稳定节点staID的ID替换离线节点；
若本地节点srcID的连接链表70或71为空链表或所存储的节点处于离线状态，则本地节点srcID向全网广播其连接链表70或71为空链表；
若全网中存在连接表仅连接链表71为空链表的在线稳定节点staIDl，存在连接链表70和71均为空链表的在线稳定节点staIDR，则稳定节点staIDl将其连接表连接链表71更新为仅存储稳定节点staIDR，稳定节点staIDR将其连接表连接链表70更新为仅存储稳定节点staIDl；
定义基于ID值大...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈达权，胡广庆，
申请(专利权)人：正链科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44